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Compact ECR plasma 의 제작과 Si의 식각반응
윤민희 ( M. H. Yun ),남기석 ( K. S. Nahm ),서문석 ( W. I. Park ),박원일 ( M. S. Seo ),이기방 ( K. B. Lee ) 한국공업화학회 1992 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.1992 No.0
Plasma기술은 고집적도를 요하는 현재의 정밀전자소자( microelectronic devices ) 제조공정에서 박막의 증착 및 식각 등에 광범위하게 이용되는 매우 중요한 기술이다. 10<sup>-2</sup> - 1 Torr정도의 압력에서 고주파 방전( RF-discharge )에 의해 생성된 plasma를 이용한 plasma CVD 나 plasma 식각, 반응성 이온 식각( reactive ion etchng, RIE )는 박막의 증착 및 식각공정에 중요하게 이용되고 있다. 그러나 이 방법들은 선택도가 낮으며, 고 이온 에너지 때문에 생기는 이온충격( ion bombardment )에 의한 wafer 의 손상때문에 열적 및 전기적 손상에 매우 민감한 초 정밀 전자소자의 제조에 이용하기는 문제점을 안고있다. 이에 반하여 자계안에서의 전자의 원운동 주파수와 여기에 이용되는 microwave 의 주파수를 일치시켜 공조흡수에 의해 plasma 를 형성하는 전자싸이크로트론공조( electron cyclotron resonance ) plasma 는 낮은 압력( 10<sup>-3</sup> - 10<sup>-6</sup> Torr )에서도 저 이온 에너지와 고 밀도의 반응성 기체 plasma를 생성하며, 전극을 이용하지 않으므로 전극재료에 의한 오염이 없다는점. 그리고 식각 압력에의해 이온에너지를 조절할 수 있어서 이온충격에 의한 손상이 없이도 이방성 식각을 얻을 수 있어서 기존의 plasma 장치에 비교하여 우수한 특성을 갖고있다. 그러나 ECR plasma 장치는 고가여서 실험실에서 사용하기는 어려운 실정이다. 따라서 본 연구실에서는 ECR plasma 장치의 일반화를 위해서 실험실적 규모의 compact ECR plasma 장치를 제작하여 그 plasma 특성을 실험적으로 조사하였다. ECR plasma 특성을 규명하기위해 Langmuir단탐침( single probe )을 이용하여 I-V특성실험을 하였다. 제작된 compact ECR plasam 장치를 이용하여 silicon 의 식각실험을 CF<sub>4</sub>/AT 과 CF<sub>4</sub>/CCI<sub>4</sub> 의 조성비를 변화시키면서 식각각도를 조절하였다. 식각압력, 유량 및 온도에 따른 식각각도를 조사하였다.